一级安全评价师专业能力教程课件.ppt

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1、一级安全评价师专业能力教程,中国安全生产协会安全评价工作委员会电话:；传真:,主要内容,第一章危险有害因素辨识 第二章危险与危害程度评价 第三章风险控制 第四章技术管理 第五章业务培训与指导,第一章危险有害因素辨识,本章所介绍的危险有害因素辨识，主要围绕“区域”进行介绍。主要分两节：（一）前期准备（二）危险有害因素分析,【学习目标】 掌握区域危险有害因素辨识方案的编制原则，了解区域危险有害因素辨识方案应包括的要素，能编制区域经济发展、产业结构、社会人文环境和自然生态状况等资料的收集方案，对区域危险有害因素进行分析。主要内容： 1、区域危险有害因素辨识方案的编制原则2、辨识方案涉及的主要内容（要

2、素）3、资料收集方案的编制4、资料收集的技术路线和工作步骤5、区域危险有害因素分析方案的编制,（一）前期准备,（一）前期准备,1区域危险有害因素辨识方案的编制原则 （1）区域规划是指在一定地域范围内对国民经济建设和土地利用的总体部署，即是人们根据现有的认识，对规划区域的未来设想和理想状态及其实施方案的选择过程。 （2）区域规划的主要任务是根据规划区域的发展条件，从其历史、现状和发展趋势出发，明确规划区域社会经济发展的方向和目标，对区域社会经济发展和总体建设，包括土地利用、城镇建设、基础设施和公共服务设施布局、环境保护等方面做出总体部署，对生产性和非生产性的建设项目进行统筹安排，并提出实施政策。

3、 （3）区域规划目的是发挥区域的整体优势，达到人和自然的和谐共生，促使区域社会经济快速、稳定、协调和可持续发展。,（一）前期准备,（4）工业生产集中区域：是根据地区区域规划和经济发展需要建立起来的企业、厂房、设施等相对集中的一个区域。各类危险有害因素、重大危险源以及隐患集中出现在这个区域，事故发生后的连带、重叠影响严重。因此，对区域危险有害因素的辨识非常重要。,（一）前期准备,（5）区域危险有害因素辨识方案的编制原则 科学性系统性整体性辨识应把握区域的本质特征：整体性特征（区域内部某一局部的变化会导致整个区域的变化）；结构性特征（区域的构成单元，按一定的联系产生结构）和高度相关性特征（各结构性

4、区域的高度相关性的特点） 。预测性和可控性,（一）前期准备,2. 辨识方案涉及的主要内容（要素）（1）区域整体布局 涉及土地利用、功能区的安全划分、产业布局安全规划、临时应急避难所规划和产业关联度。 （2）区域基础设施 涉及消防站的建设地点及消防设施配置规划、运输网、管廊、供水、供电和供气等安全规划。,（一）前期准备,（3）区域的安全管理规划 涉及管理机构的设置、安全生产规章制度的建立、重大危险源的监督管理以及重点防护区的监督管理规划。（4）区域应急救援体系规划 涉及组织机构、监测预警系统、指挥系统、应急预案体系和应急管理机制的规划。,（一）前期准备,（5）区域安全监管体系的有效性分析（6）其

5、他要素：包括环境安全、公共卫生、社会治安、自然灾害、海事安全，以及自然条件、人力资源、产业环境对区域社会经济发展的影响等。,（一）前期准备,3资料收集方案的编制保证所收集资料的真实性和实时性。资料的主要内容：经济社会基础资料通过各级政府职能部门（发改、统计、国土资源局、建设、交通、水利、林业、农业等等）及相关部门收集人口、经济社会发展的基础资料。,（一）前期准备,规划及专项调查资料包括收集人口的规划预测、经济社会发展规划、各部门的“五年规划”及行业用地、区域划分、空间布局的规划资料，尤其注意收集重点项目、重点区域的规划资料，收集相关的规划图件。,（一）前期准备,4资料收集的技术路线和工作步骤制

6、定资料收集实施方案；通过有关部门和单位收集相关资料，整理核实、统计分类、成果归档；专题资料调研，收集与专题直接相关的资料；进行补充调查。对有关部门和单位无法直接提供的数据资料，要进行实地调查。最后组织有关部门、单位及专家对收集的资料的真实性、现实性、权威性进行讨论和论证。另外，还可以运用对照法、经验法、类比法等收集资料并做出相应判断。,（一）前期准备,5区域危险有害因素分析方案的编制 (1)区域规划、产业环境和产业结构方面的危险有害因素分析依据国家国民经济和社会发展规划、区域发展政策、产业政策等指导性文件，以及各级政府建设部门及其他相关部门提供的城市总体规划、工业生产区域总体规划、区域建设总体

7、目标等基础资料，从产业结构、生产状况、产品状况、产品市场状况、产品生产环境等方面，从同一行业的全体的角度去分析在产业环境方面潜在的危险有害因素。重点从区域的投资风险、建设项目是否符合国家产业政策、项目结构风险、单个企业个体风险、企业间相互影响、公用工程、消防安全的风险、某些建设项目的设置合理性问题等方面进行区域危险有害因素分析。,（一）前期准备,(2)自然资源对区域的影响分析从区域经济发展的方向和生产布局的要求出发，避免盲目性，综合分析应与主导因素重点分析相结合；必须在现代技术可能性的基础上论证经济的合理性。要从保护自然资源、保持生态平衡和可持续发展的角度出发评价自然资源。,（一）前期准备,(

8、3)自然条件对区域的影响分析 1）温、湿度影响分析 温湿度、风频条件、降雨量、雷电及雷暴天气、地震影响、地质等方面进行影响分析。例如：建设项目工艺条件认为自然条件的温、湿度将影响区域内企业生产的，则在设计过程中应考虑补偿措施，尽可能地满足安全生产的要求。通过设计补偿还不能满足工艺条件的苛刻要求，应重新选址。,（一）前期准备,2）风频条件影响分析 应准确掌握该区域的季风情况、全年主导风向、多年平均风速、多年平均静风频率，绘制风玫瑰图，确定主导风向，选出该建设项目对周边环境影响较小的方位，并考虑项目选址处的周边山脉、水域的情况，确认该区域不处于窝风地带。3）降雨量影响分析选址区域内的降雨量分析包括

9、多年平均降雨量、历年最多降雨量、历年最少降雨量、历年平均最多月降雨量、历年最多月降雨量、历年最多日降雨量等。根据降雨量因素分析，做出对区域和建设项目工程地址标高和防洪排水的影响分析。,（一）前期准备,4）雷暴天气影响分析 了解区域内雷暴日数、全年平均雷暴日数、年最多雷暴日数、年最少雷暴日数等，分析论证雷电对建设项目的影响，给建设单位和设计单位提供防雷和导静电要求，避免雷暴天气对建设项目的影响。 5）其他自然气候条件影响 分析论证建设项目区域内的气压、降雪、降霜、降雾及蒸发量等方面的自然因素对区域和建设项目构成的影响。6）地震影响分析7）区域地质影响分析,（一）前期准备,(4) 周边社会环境对区

10、域的影响分析分析周边生产经营活动存在的固有危险有害因素，以及在正常情况下或非正常情况下对项目本身可能造成的影响和相互制约干扰因素。 1）周边生产经营活动因素影响分析; 2）交通及物流影响分析; 3）城市建设的影响分析; 4）民族、宗教信仰影响分析。,（一）前期准备,(5) 人口情况对区域的影响分析包括： 1）区域人口数量分析：性别构成、年龄构成、职业构成、民族构成。 2）人口增长分析：人口的自然增长：出生率、生育率、死亡率和自然增长率。 3）人口质量分析：人口的身体素质、人口文化技术构成、人口的思想素质；,（一）前期准备,4）劳动力供应分析：适龄就业人口、未成年就业者、老年就业者、求业人口、就

11、学人口、家务人口、军队服役人口、其它人口。 5）人口的分布分析：人口密度、人口比重。（6）区域基础设施的影响分析 基础设施分为交通运输系统、给水排水系统、动力系统和通信系统等。,（一）前期准备,（7）区域交通运输结构的影响分析 （8）技术条件对区域发展的影响分析 （9）区域对环境的影响分析,（一）前期准备,（10）区域内的危险有害因素对周边区域的影响分析1）建设项目内在危险有害因素分析a）化学性危险有害因素分析。按照危险化学品分类原则，对系统中存在的物质进行分类分析论证，查出易燃易爆性物质、毒害品物质、放射性物质或腐蚀性物质在正常状态下和非正常状态下可能对周边区域造成的影响。b）物理性危险有害

12、因素分析。分析噪声、粉尘、辐射及其他物理性危险有害因素的危害和影响。,（一）前期准备,c）生物性危险有害因素分析。分析致病微生物、传染病媒介物、致害动物植物和其他危害人体健康的细菌和病菌的危害和影响。d）行为性危险有害因素分析。分析建设项目建成后对周边区域和其他企业造成的通风、采光、交通等不利因素的影响。e）重大危险源预测与影响分析。分析项目建成后是否可能构成重大危险源，如构成重大危险源应考虑在非正常状态下的事故后果及其影响分析。,（一）前期准备,2）区域内建设项目对法律法规保护区域的影响分析需要分析建设项目是否符合国家法律、法规，现行的产业政策、能源政策、土地政策、清洁生产政策、行业准入制度

13、、行政许可制度对建设项目有无约束，建设项目选址是否符合危险化学品安全管理条例规定的安全距离等。,（一）前期准备,3）区域内建设项目对政治经济的影响分析 主要分析建设项目是否符合国家产业政策的导向要求，采用的设备和工艺是否被国家禁止和淘汰，采用的工艺是否是国内成熟工艺，产品是否有利于社会及人民群众精神文明与物质文明建设需要，项目的建设对国家及地方政治、经济的影响，在正常情况下或非正常情况下对周边可能造成的影响等方面进行考虑。,（一）前期准备,（11）项目个体的安全控制方案的分析 对建设工程或系统中可能采用的安全设施和工艺技术能否满足安全生产要求进行分析。主要包括：工艺条件控制分析，设备选型控制分

14、析，安全条件控制分析，职业卫生及劳动防护。要从以上几个方面归纳总结企业能否提高本质安全化程度。,（一）前期准备,（12）区域重大工业事故应急救援体系方面的危险有害因素事故应急救援是事故发生后减少伤亡和损失的补救措施，制定切实可行的事故应急救援体系，是事故发生时能够使救援系统发挥作用的保证。区域应建立建立健全各级（含区域级和企业级）事故应急救援网络。主要从区域内事故应急救援体系是否健全和不断完善，是否定期开展演练，是否具备重大事故快速响应的能力能方面进行分析。,【学习目标】能够进行总体布局规划以及自然条件的影响分析，掌握区域内建设项目的安全条件论证要求以及工作程序。主要学习内容：1、自然灾害知识

15、2、企业总体布置基本知识3、区域内危险有害因素对区域周边的影响分析4、风险程度的分析,（二）危险有害因素分析,（二）危险有害因素分析,1. 自然灾害知识(1)地震体波：包括横波（S波）与纵波（P波）；两者传播速度不一样；逃生时间震级与烈度三个地震带（环太平洋地震带:集中了世界上70%的地震；欧亚地震带:该地震带上的地震分布比较分散，占全球地震的15%左右；洋脊地震带:约占全球地震的5% ）。,（二）危险有害因素分析,(2)海啸灾害 海啸是由海底地震、火山爆发、泥石流、滑坡等海底地形的突然变化引起的具有超长波长和周期的大洋行波。(3)气象灾害大气圈也随之转动，大气圈受太阳辐射的角度不同而受热不均

16、，再加上大气圈中水汽分布的不均匀，大气圈变化莫测，形成了各种各样的灾害，如台风、暴雨、沙尘暴、干旱、冰雹、龙卷风等。,（二）危险有害因素分析,1）台风（飓风） 热带气旋是地球上最具破坏力的天气系统。台风指中心附近最大风力达到12级或以上(即风速达到32.6m/s以上)的热带气旋。按世界气象组织(WMO)统一规定，热带气旋分5级。按风速从小到大分别是：热带低压，热带气旋，热带风暴，强热带风暴和台风。其中，中心最大风力达到89级的热带气旋称为热带风暴，达到1011级的被称为强热带风暴，风力超过12级的称为台风和飓风。2）沙尘暴 沙尘暴指由于强风将地面大量沙尘吹起，空气浑浊，水平能见度小于1km的天

17、气现象。,（二）危险有害因素分析,(4)地质灾害 全世界几乎所有国家，特别在山区，滑坡和泥石流都在不断发生，据不完全统计，19952003年，我国滑坡和泥石流等突发性地质灾害共造成10499人死亡和失踪，平均每年死亡和失踪1167人，财产损失64亿元。,（二）危险有害因素分析,2. 企业总体布置基本知识（1）基本概念总体布置：在已选定的拟建企业场地上，对建设项目和生产经营单位的（功能区）、居住区、相邻企业、水源、电源、渣厂、运输、平面竖向、防洪排水、外部管线、发展预留、施工用地等进行全面规划。生产区：工厂由生产工艺装置、辅助设施、公用工程设施等组成的区域。居民区：指具有一定人口和用地规模，人们

18、日常居住的地方。施工用地：指建设项目和生产经营单位建设时所需要的用地，包括各种预制场和施工行政管理及生活用地等。,（二）危险有害因素分析,（2）总体布局原则符合当地城市（镇）规划、区域规划、工业区规划等的要求；有条件时，必须与城镇和邻近工业企业在生产、交通运输、动力公用、修理、综合利用及生活设施等方面协作；环境保护的有关规定，保护附近城市（镇）和居民区的环境质量，有利于人身和生产安全；节约土地，不占或少占良田，有条件时应开拓新的土地资源，减少拆迁；,满足生产要求，有利于物料的输送和节约能源；因地制宜，充分适应气象、地形、工程水文等自然条件；近期和远期相结合，应考虑到企业远景发展的可能性；统一布

19、置生产区域内外的输送系统（公路、铁路、水路），应有合理的铁路、公路、水运系统；,（二）危险有害因素分析,（二）危险有害因素分析,厂外管线宜沿道路敷设，高压架空输电线路的布置可与绿化带的规划相结合；宜保留绿化地，合理布置防护林和新绿地。建设项目和生产经营单位位于军事禁区、机场、国家自然保护区、名胜古迹附近时，要符合国家规范和设计的要求，尽量避开以上区域。,（二）危险有害因素分析,3、区域内危险有害因素对区域周边的影响分析（1）类比工程的资料收集和调研（2）区域内建设项目和生产经营单位存在的危险有害因素辨识（3）区域周边生产、经营单位的活动和周边居民24小时日常生活情况进行调查 调查周边企业情况（

20、企业生产类别、生产规模、距离、互相是否存在互供和其他配套情况等），调查周边安全防护距离内的人口密度、人口分布、常驻和停留人数，周边企业和居民24小时人员数量。,（二）危险有害因素分析,（4）根据定性定量计算的结果分析固有危险的严重度 分析建设项目投入生产使用后安全评价范围内各个评价单元的固有危险程度。主要危险源分析内容包括： 1）爆炸性化学品的质量及其梯恩梯当量； 2）可燃性化学品的质量及燃烧后放出的热量； 3）毒性化学品的浓度及质量； 4）腐蚀性化学品的浓度及质量； 5）放射性物质的品种与数量等。,（二）危险有害因素分析,4、风险程度的分析 （1）主要分析内容运用安全评价方法，定性、定量分析

21、和预测建设项目和生产经营单位各个评价单元的有关内容：1）出现爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性化学品泄漏的可能性。 2）出现爆炸性、可燃性化学品泄漏后具备造成爆炸、火灾事故的条件和需要的时间。,（二）危险有害因素分析,3）出现毒性化学品泄漏后扩散速率及达到人员接触最高限值的时间。 4）出现爆炸、火灾、中毒事故造成人员伤亡的范围，判断和整理在此范围的危险有害因素可能会对周边24小时内生产经营活动和居民生活的影响情况。,（二）危险有害因素分析,（2）调查和分析区域内重大危险源与周边场所、区域的距离 1）居民区、商业中心、公园等人口密集区域。 2）学校、医院、影剧院、体育场（馆）等公共设施。 3）供水水源

22、、水厂及水源保护区。 4）车站、码头（按照国家规定，经批准，专门从事危险化学品装卸作业的除外）、机场以及公路、铁路、水路交通干线、地铁风亭及出入口。,5）基本农田保护区、畜牧区、渔业水域和种子、种畜、水产苗种生产基地。6）河流、湖泊、风景名胜区和自然保护区。7）军事禁区、军事管理区。8）法律、行政法规规定予以保护的其他区域。,（二）危险有害因素分析,（3）分析区域周边单位生产经营活动或者居民生活 对区域内建设项目和生产经营单位的影响 收集、整理建设项目和生产经营单位周边企业的信息，包括为本建设项目提供原料和产品配套辅助工程（如码头、铁路或罐区、循环水和污水处理等）及公用工程（水、电、气）等。分

23、析一旦周边企业发生意外情况，如停水、停电、停气以及周边企业发生火灾、爆炸、有毒气体泄漏等事故对本建设项目和生产经营单位的影响等。,（二）危险有害因素分析,（二）危险有害因素分析,（4）建设项目和生产经营单位所在地自然条件 的影响分析 1）选址考虑分析。下列地段和地区不得选为厂址： a）地震断层和设防烈度高于九度的地震区。 b）有泥石流、滑坡、流沙、溶洞等直接危害的 地段。 c）采矿陷落（错动）区界限内。 d）爆破危险范围内。 e）坝或堤决溃后可能淹没的地区。,（二）危险有害因素分析,f）重要的供水保护区。 g）国家规定的风景区、森林和自然保护区。 h）历史文物古迹保护区。 i）对飞机起落、电台

24、通信、电视转播、雷达导航和重要的天文、气象、地震观察以及军事设施等有影响的区域。 j）级自重湿陷性黄土、厚度大的新近堆积黄土、高压缩性饱和黄土和级膨胀土等工程地质恶劣地区。 k）具有开采价值的矿藏区。,2）居住区用地选择 3）功能规划 如果厂址已选择好，则要考虑建设项目和生产经营单位厂区（地上或地下）功能、设施布置问题，如消防站的设置等（消防站的服务半径，应以接警起5min内消防车能到达责任区的最远点确定）。 4）装置布置合理性,（二）危险有害因素分析,（二）危险有害因素分析,（5）自然条件影响分析 包括：地形和风向影响问题 、地质影响问题、气候环境及周边情况影响问题、建设项目与周边依托的影响

25、问题、公用工程（供排水、供电、供气）影响问题、交通运输影响问题 等,（一）定性评价单元1：危险与可操作性研究（HAZOP）单元2：人员可靠性分析方法(HRA)单元3：模糊理论方法（二）定量评价单元1：事故后果预测单元2：概率风险评级技术（QRA）单元3：风险等级与事故损失预测,第二章危险与危害程度评价,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),【学习目标】掌握危险和可操作性研究（HAZOP）分析方法的主要内容，并能够运用该方法进行评价。 1、方法简介HAZOP研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各种具体值，其基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的的变化（偏差）加以分析，找

26、出其可能导致的危险。,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),引导词的主要目的之一是能够使所有相关偏差的工艺参数得到评价。偏差的通常形式为“引导词+工艺参数”。 建设项目及在役装置均可以使用HAZOP方法。,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),2、所需的主要资料 带控制点工艺流程图PIDS； 现有流程图PFD、装置布置图； 操作规程； 仪表控制图、逻辑图、计算机程序； 工厂操作规程； 设备制造手册。3、分析步骤分析的准备完成分析编制分析结果报告,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),HAZOP分析过程,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),4、分析的准备确定分析的目的、对象和范

27、围评价组的组成获得必要的资料将资料变成适当的表格并拟定分析顺序安排会议次数和时间,5、完成分析分析组对每个节点或操作步骤使用引导词进行分析，得到一系列的结果：偏差的原因、后果、保护装置、建议措施。每个偏差的分析及建议措施完成之后，再进行下一偏差的分析。在考虑采取某种措施以提高安全性之前，应对与分析节点有关的所有危险进行分析。,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),HAZOP分析流程图,单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),单元1：危险和可操作性研究(HAZOP),6、 编制HAZOP评价表,单元2：人员可靠性分析方法,【学习目标】通过学习人员可靠性分析方法(Human Reliabil

28、ity Analysis，HRA)，掌握人员可靠性分析方法的主要内容，并能够运用该方法进行评价。1、有关背景知识（1）20世纪50年代末和60年代初开始发展，早期的许多方法已经不再使用；而个别方法经过不断改进，至今仍在应用，如THERP(人员失误率预测技术)。,（2）20世纪80年代是HRA发展的黄金时期，在某种程度上，这在某种程度上与1979年发生的美国三哩岛核事故有关。代表性的方法有SLIM2MAUD(成功可能性指数与多属性效能分解法)、HCR(人员认知可靠性方法)和HEART(人员失误评估及减误技术)等。这阶段称为第一代HRA方法，其特点在于：这些方法着重利用结构化建模和数学计算等方式追

29、求“精确”的分析结果，但在人为差错机理分析和认知过程建模等方面普遍存在一些不足。,单元2：人员可靠性分析方法,单元2：人员可靠性分析方法,（3）20世纪90年代之后，陆续出现了一些新方法，如ATHEANA(人员事件分析技术)、CREAM(认知可靠性与失误分析方法)和MERMOS等。相对于第一代HRA方法，这些方法共同的特点是在分析过程中建立了人的认知过程模型，试图从认知方面着手，通过分析环境条件、操作员本身和设备自身状态等人为差错诱因来描述人为差错产生机理。基于这一点，这段时间出现的方法称为第二代HRA方法。（4）HRA的主要目标在于正确评估由于人为差错导致的风险和寻求降低人为差错影响的方式，

30、在实际应用中的最终目标是寻找导致人因可靠性退化的诱因，并有针对性的加以控制。,单元2：人员可靠性分析方法,（5）人因可靠性的分析就可以转向人为差错的分析，具体过程可以分为差错辨识、差错频率确定和差错规避措施设计三个阶段。 （6）导致人为差错的原因有很多，具体的影响机理也非常复杂，从现有的资料来看，还没有一种“理论上完全正确的”方法能够遍历所有诱因并获取其机理。但是，总的来说，除了偶尔出现的随机差错之外，人为差错的主要诱因可以分为五类，即训练水平、任务本质、人机交互界面质量、环境因素和任务执行时间。,单元2：人员可靠性分析方法,（7）人因可靠性分析时有两个方面的的内容需要特别注意：其一，可靠性水

31、平不是保持不变的，它受到任务时间和其他环境因素的影响；其二，不同性质的任务所对应的可靠性水平也是不同的。,（1）描述人员特点、作业环境、所执行的工作任 务（2）评价人机界面人为因素工程分析（3）执行操作者功能的任务分析（4）操作人员职责（5）进行与操作者职责有关的人为失误分析（6）汇总结果,单元2：人员可靠性分析方法,单元3：模糊理论方法,【学习目标】通过学习，了解模糊数学的基本概念和基础知识。掌握利用模糊数学进行评价的方法和程序，能够利用模糊数学方法进行定量评价。,单元3：模糊理论方法,1. 模糊集FSFuzzy Set设所论全集为U，U的模糊子集为，可由特征函数刻画如下：U0，12. 模糊

32、集的运算 3. 模糊关系fuzzy Relation,单元3：模糊理论方法,4. 模糊矩阵 Fuzzy Matrix 5. 模糊矩阵的运算 6. 模糊关系的性质反射性对称性传递性,单元3：模糊理论方法,7. 模糊综合评价的基本步骤建立指标集；建立评价集；确定权重集；对各方案建立指标与评价间的模糊关系；综合评价；归一化处理，得到模糊评价结论。,（二）定量评价,单元1：事故后果预测单元2：概率风险评级技术单元3：风险等级与事故损失预测,单元1：事故后果预测,【学习目标】掌握化工企业易发生泄漏的设备、裂口参数的估算，能对泄漏后果进行定性分析；掌握常见泄漏的五种计算模型：气体或蒸气经小孔泄漏模型、液体

33、经管道泄漏模型、液体经管道上小孔泄漏、储罐中的液体经小孔泄漏模型、两相流泄漏模型等；掌握物质泄漏后扩散危害的计算模型；掌握工业过程中典型火灾爆炸参数的计算模型以及火灾爆炸的毁伤准则。,单元1：事故后果预测,主要内容： 1. 工业泄漏的主要设备 2. 泄漏后果初步分析 3. 典型的泄漏计算模型 4. 物质泄漏后扩散危害的计算模型 5. 典型的工业火灾爆炸参数计算模型 6. 火灾爆炸的毁伤准则,单元1：事故后果预测,1. 工业泄漏的主要设备 根据各种设备泄漏情况分析，可将工厂（特别是化工厂）中易发生泄漏的设备归纳为以下10类：管道、挠性连接器、过滤器、阀门、压力容器或反应器、泵、压缩机、储罐、加压

34、或冷冻气体容器及火炬燃烧装置或放散管等。需了解各种设备泄漏时裂口尺寸的估算。,单元1：事故后果预测,2. 泄漏后果的初步分析（1）泄漏形式泄漏一旦出现，其后果不单与物质的数量、易燃易爆性、反应性、毒性有关，而且与泄漏物质的相态、压力、温度等状态有关。这些状态可有多种不同的结合，在后果分析中，常见的可能结合有4种：常压气体、加压液化气体、低温液化气体、加压气体。（2）泄漏后果 泄漏物质的物性不同，其泄漏后果也不同。,1）可燃气体泄漏可燃气体泄漏后与空气混合达到燃烧极限时，遇到引火源就会发生燃烧或爆炸。泄漏后起火的时间不同，泄漏后果也不同。a）立即起火。可燃气体从容器中往外泄出时即被点燃，发生扩散

35、燃烧，产生喷射性火焰或形成火球，它能迅速的危及泄漏现场，但很少会影响到厂区的外部。b）滞后起火。可燃气体泄出后与空气混合形成可燃蒸气云团，并随风飘移，遇火源发生燃烧或爆炸，能引起较大范围的破坏。,单元1：事故后果预测,（2）有毒气体泄漏有毒气体泄漏后形成云团在空气中扩散，有毒气体的浓密云团将笼罩很大的空间，影响范围大。（3）液体泄漏一般情况下，泄漏的液体在空气中蒸发而生成气体，泄漏后果与液体的性质和储存条件（温度、压力）有关。 1）常温常压下液体泄漏。这种液体泄漏后聚集在防液堤内或地势低洼处形成液池，液体由于池表面风的对流而缓慢蒸发，若遇引火源就会发生池火灾。,单元1：事故后果预测,单元1：事

36、故后果预测,2）加压液化气体泄漏。一些液体泄漏时将瞬时蒸发，剩下的液体将形成一个液池，吸收周围的热量继续蒸发。液体瞬时蒸发的比例决定于物质的性质及环境温度。有些泄漏物可能在泄漏过程中全部蒸发。3）低温液体泄漏。这类液体泄漏时将形成液池，吸收周围热量后蒸发，蒸发量低于加压液化气体的泄漏量，高于常温常压下液体的泄漏量。无论是气体泄漏还是液体泄漏，泄漏量的多少都是决定泄漏后果严重程度的主要因素，而泄漏量又与泄漏时间长短等因素有关。,单元1：事故后果预测,3. 典型的泄漏计算模型 1）气体或蒸气经小孔泄漏模型 2）液体经管道泄漏模型 3）液体经管道上小孔泄漏模型 4）储罐中的液体经小孔泄漏模型 5）两

37、相流泄漏模型,（公式28）,（公式29）,单元1：事故后果预测,1）气体或蒸气经小孔泄漏模型计算泄漏前，首先应判断泄漏气体的流动性质：,当（公式28）成立时，为声速流动； 当（公式29）成立时，属于亚声速流动。 对于声速流动，气体泄漏量可以如下式表示：,（公式210）,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,对于亚声速流动，气体泄漏量可以如下式表示：（公式211）（公式212）,单元1：事故后果预测,2）液体经管道泄漏模型,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,3）液体经管道上小孔泄漏模型,4）储罐中的液体经小孔泄漏模型,单元1：事故后果预测,5）两相流泄漏模型,单元1：事故后果预测

38、,单元1：事故后果预测,4. 物质泄漏后扩散危害的计算模型（1）泄漏物质在大气中扩散的计算模型如果化学危险物质只是具有易燃易爆性，则发生泄漏后虽然可能产生极为严重的火灾、爆炸事故，但是影响的范围不大，局限于厂区内部或临近的区域。但是，若该物质具有毒性，泄漏后能在大气中扩散，则将造成大范围内的人员中毒事故。,对于毒物在大气中扩散的计算，可以根据下列情形进行计算。,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,（2）泄漏物质在水中的扩散模型,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,5. 典型的工业火灾爆炸参数计算模型（1）压力容器物理爆炸的计算模型（2）点源化学爆炸的计算模型（3）蒸气云爆炸(U

39、VCE)计算模型（4）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）计算模型（5）池火灾的计算模型（6）喷射火计算模型,（1）压力容器物理爆炸的计算模型 物理爆炸如压力容器破裂时，气体膨胀所释放的能量（即爆炸能量，也称爆破能量）不仅与气体压力和容器的体积有关，而且与介质在容器内的物理性质有关。有的介质以气态存在，如空气、氧气、氢气等；有的以液态存在，如液氨、液氯等液化气体以及高温饱和水等。容积与压力相同而相态不同的介质，在容器破裂时产生的爆炸能量和爆炸过程不完全相同，其能量计算公式也不同。,单元1：事故后果预测,压力容器爆炸时，能量向外释放时以冲击波能量、破片能量和容器残余变形能三种形式表现出来，但后两者

40、所消耗的能量只占释放总能量的3%15%，即绝大部分的能量以冲击波的形式释放，故压力容器物理爆炸的危险性计算的关键在于确定爆炸能量。容器的爆炸能量一旦确定，即可将其折算成标准TNT炸药的能量，然后可以套用点源TNT爆炸时爆炸场参数计算公式或模型计算，并进行毁伤效应的评估。,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,（2）点源化学爆炸的计算模型1）化学爆炸的基本特征在一般工厂中经常发生的爆炸事故多为压力容器的物理爆炸及物质的化学爆炸。从统计的结果来看，化学爆炸事故的数量更多，造成的危害也更大，因此，这里主要讨论化学爆炸问题。炸药的化学爆炸过程有如下三个基本特征：极快的反应速度，反应的放热性，生成

41、气体产物。这构成了爆炸反应的“三要素”。,单元1：事故后果预测,空气冲击波包括正压区、负压区。对应地，就有正向比冲量与负向比冲量；正向作用时间（正压作用时间）与负向作用时间（负压作用时间）等。目前，人们主要用冲击波超压（冲击波最大压力与外界空气压力之差）、正向比冲量及正压作用时间三项参数来描述凝聚态物质爆炸后的空气冲击波。,2）凝聚态化学物质爆炸 凝聚态化学物质（如固、液态炸药）爆炸时，首先在炸药内部发生爆轰。爆轰的过程可以采用等容瞬时假设和接近实际的C-J爆轰模型进行描述。当炸药内部爆轰完成后，将在炸药周围的空气中形成爆炸冲击波。,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,利用上述方法，同

42、样可以处理下述几种情形的爆炸冲击波的超压：炸药在刚性地面爆炸（如岩石、混凝土等）时的情形。普通地面（如沙土、黏土等）爆炸的情形。炸药在坑道里爆炸的情形。直列装药的情形。,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,b）爆炸冲击波正压作用时间,单元1：事故后果预测,c）爆炸冲击波比冲量,单元1：事故后果预测,d）爆炸地震波爆炸地震波破坏的相关数据及国家标准,爆炸地震波的计算,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,e）爆炸破片由凝聚态爆炸物爆炸时的空气冲击波参数以及地面质点振动速度的计算方法及模型可知，爆炸物相当处于无约束状态，也可称为裸药。当爆炸物处于金属壳体或其他约束的情况下，爆炸物发生

43、爆炸时，其危害除了考虑爆炸冲击波对人员、建（构）筑物的毁伤外，容器壳体爆炸破裂形成的破片同样具有毁伤作用，往往是后者的危害更大、更明显，因此，进行危险性评估或计算时必须予以考虑。破片形成后以一定的初始速度飞行，其所能达到最远距离是设置相应的安全距离的参考。,单元1：事故后果预测,一般而言，破片在空气中飞行时，球形破片的迎风面积最小，且飞行时空气阻力系数相对较小，因而飞行距离最大，产生的危害也最大。当然，球形破片是一种理想情况，只在军事应用中（如杀伤爆破弹丸中预置钢珠）才能出现。实际过程中，壳体爆破大多形成不规则的非球形破片，它们在空中飞行时由于受到空气阻力的作用会不断翻转，飞行距离也小于球形破

44、片。具体计算过程参见教材。,单元1：事故后果预测,f）爆炸噪声 爆炸噪声是爆炸作业中最棘手的问题之一。尽管绝大多数工业爆炸事故中，不会形成反复多次的爆炸噪声，但在某些特定的爆炸作业场所（例如，露天矿山、静爆试验场等），爆炸噪声是一种应该考虑的危险有害因素。爆炸物爆炸以后，爆炸能量向四周传播，进入空气中形成空气冲击波。随着传播距离的增加，在距爆源较远的地方，空气冲击波随距离的增加衰减到相当低的水平后将按声波传播。如果声波以声压水平Lp表示强度，当Lp小于180dB（相当于爆炸冲击波超压为0.02MPa）时，将按声波的规律传播。声波在介质中传播时，将发生反射、衍射、折射等现象，并在传播过程中衰减。

45、,单元1：事故后果预测,声波衰减通常包括随着距离的发散衰减Ad、空气吸收引起的衰减Aa、地面吸收引起的衰减Ag、屏障引起的衰减Ab和气象条件引起的衰减Am等。总的衰减A则是各种衰减的总和： AAd+Aa+Ag+Ab+Am （公式269）,单元1：事故后果预测,g）凝聚态爆炸物爆炸现场标志物的计算及反设计 通常可以用作标志物的有建筑物的门窗玻璃、墙、梁、柱以及炸坑等。所谓标志物反设计，就是通过对爆炸事故后现场留下的标志物受破坏情况的观察、分析，对爆源的性质、位置及爆炸药量等作出判断，从而为事故原因的调查、分析提供参考依据。炸坑标志物的计算及反设计。 玻璃标志物的计算及反设计。 墙标志物的计算及反

46、设计。,单元1：事故后果预测,（3）蒸气云爆炸(UVCE)计算模型1）蒸气云爆炸的火球效应,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,单元1：事故后果预测,2）蒸气云爆炸的冲击波效应,单元1：事故后果预测,3）蒸气云爆炸的TNT收率,单元1：事故后果预测,（4）沸腾液体扩展蒸气爆炸（BLEVE）计算模型沸腾液体扩展蒸气爆炸是指液化气容器在外部火焰的烘烤下突然发生延性破裂，压力平衡被破坏，液体急剧气化，并随即被火焰点燃而产生爆炸。准确地说，沸腾液体扩展蒸气爆炸并非爆炸，而属于火灾。例如，LPG贮罐破裂时，绝大部分液体以雾状散落在空气中，与周围的空气混合而着火燃烧。虽然，沸腾液体扩展蒸气爆炸产生

47、的破片和冲击波超压有一定的危害，但与爆炸产生的火球辐射危害相比，其的危害可以忽略，远场尤其如此。（5）池火灾的计算模型（6）喷射火计算模型以上三种情形相对比较简单，请参考教材自学。,单元1：事故后果预测,6. 火灾爆炸的毁伤准则热辐射伤害准则 目前常见的热辐射伤害准则有： 热通量准则 热剂量准则 热量-时间准则 热通量-时间准则 热通量-热剂量准则,单元1：事故后果预测,热通量准则 热通量准则以热通量作为衡量目标是否被伤害的指标，当目标受到的热通量大于或等于引起目标伤害所需的临界热通量时，目标被伤害。其适用范围为：热通量作用时间比目标达到热平衡所需要的时间长。,单元1：事故后果预测,热剂量准则

48、 热剂量准则以热剂量作为衡量目标是否被伤害的指标，当目标受到的热剂量大于或等于引起目标伤害所需的临界热剂量时，目标被伤害。其适用范围为：热通量作用于目标的时间非常短，以至于接收到的热量来不及散失掉。热通量-时间准则 当热通量准则或热剂量准则均不适用时，应该使用热通量-时间准则。,单元1：事故后果预测,冲击波毁伤准则 a）包括：超压准则、冲量准则、超压冲量准则。b）当冲击波正压作用时间大于10倍建筑物的自振周期时，冲击波对物体的作用相当于静压，采用超压准则。（大药量和核爆炸时采用）c）当冲击波正压作用时间小于0.25倍建筑物的自振周期时，冲击波对物体的作用时间相当短，须采用冲量准则。d）在两者之

49、间，采用压力-冲量准则。,单元2：概率风险评价技术,【学习目标】通过学习概率风险评价技术，掌握概率风险评价技术的主要内容，并能够运用该方法进行工作。 概率危险（风险）评价技术主要解决事故发生的概率问题。与此相关的方法有故障类型及影响分析、事故树分析方法、概率分析方法、马尔可夫模型分析方法、原因-结果分析方法、事件树分析方法、统计图表分析法等。,单元2：概率风险评价技术,1. 事故频率分析基本知识样本空间与随机事件事件之间的关系与运算 事件的频率与概率古典概型,单元2：概率风险评价技术,2. 运用事故概率分析方法分析事故发生的概率 概率风险分析的应用：定量风险分析方法（QRA） 是对某一设施或作

50、业活动中发生事故的估算频率和/或后果进行表达的系统方法，也可以讲它是一种对风险进行量化管理的技术手段。其基本的内容包括：风险的识别或者风险筛选；对危险发生的频率的评估；对危险产生后果的评估；风险评估；风险管理。,单元2：概率风险评价技术,3. 概率风险分析的步骤研究熟悉系统分析初始事件事件序列分析初始事件和中间事件概率的评估量化和不确定性分析后果分析风险排序和管理,单元2：概率风险评价技术,4. 概率风险评价方法的不足完整性和失效数据的缺陷 假设和专家判断法分析过程中都要进行假设，所有的假设都要求判断是否合适,专家易陷入自己的分析思路中，难以严格按科学的标准进行分析; 专家判断法固有的主观性;